의 과정에서 CNC 가공, 처리된 표면의 매끄러움은 매우 중요한 지표입니다. 표면의 질감이나 매끄러움으로 정의되는 표면 마감은 부품의 미적 측면에 영향을 미칠 뿐만 아니라 적용 성능을 결정하는 데에도 중요한 역할을 합니다. 마찰, 내마모성, 심지어 윤활제 유지 능력과 같은 요소는 표면 처리의 정확성에 따라 달라집니다.
표면 마감이란 무엇입니까?
가공된 표면 마감은 CNC 가공 중 부품 표면의 미세 형상 품질을 나타냅니다. 이 품질은 표면의 매끄러움, 가공 흔적의 규칙성 및 표면 거칠기 등급을 평가하여 측정됩니다.
표면 마감은 부품의 기능에 영향을 미치는 주요 요소 중 하나입니다. 이는 부품의 마찰, 마모, 피로 강도, 밀봉, 접촉 강성, 진동 및 소음에 영향을 미칩니다.
가공된 표면 마감은 일반적으로 다음 매개변수를 사용하여 측정됩니다.
Ra(거칠기 평균): 이는 가장 일반적으로 사용되는 표면 거칠기 매개변수이며 표면 샘플링 길이에 따른 절대값의 산술 평균 높이를 나타냅니다.
Rz(10점 높이 평균): 이는 샘플링 길이에 걸쳐 5개의 가장 높은 피크부터 5개의 가장 낮은 밸리까지의 평균 값을 나타냅니다.
Rmax(최대 높이): 이는 샘플링 길이 내에서 최고봉에서 최저 최저점까지의 절대 높이입니다.
Rq(제곱 평균 거칠기): 이는 표면 높이 분포의 제곱평균제곱근 값으로, Ra보다 표면의 봉우리와 계곡에 대한 더 많은 정보를 제공합니다.
또한 표면의 다양한 특성을 설명하는 데 사용할 수 있는 Rv, Rp, Rsk 등과 같은 다른 표면 마감 매개변수도 많이 있습니다. 표면 마감 측정은 접촉식(예: 마이크로미터) 또는 비접촉식(예: 레이저 스캐닝) 방법으로 수행할 수 있습니다. 설계 및 가공 과정에서 부품의 특정 용도에 따라 적절한 표면 마감 수준을 선택해야 합니다. 일반적으로 표면 조도 수준이 높을수록 거칠기는 낮아지지만 가공 비용도 높아집니다.
엔지니어링 제조에서 표면 마감이 중요한 이유는 무엇입니까?
엔지니어링 제조에서 표면 거칠기의 중요성은 부품의 성능, 수명 및 비용에 직접적인 영향을 미치기 때문에 여러 측면에서 반영됩니다.
-마찰 특성: 표면 거칠기는 마찰 계수에 영향을 미치므로 부품의 마모율과 윤활 요구 사항에 영향을 줍니다. 매끄러운 표면은 마찰을 줄이고 기계적 효율성을 높입니다.
-밀봉 성능: 밀봉이 필요한 부품(예: 실린더, 밸브 등)의 경우 표면 거칠기가 낮으면 밀봉 효과가 향상되고 누출을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 피로 강도: 거친 표면의 작은 구덩이와 균열은 피로 균열의 시작점이 되어 부품의 피로 수명을 단축시킬 수 있습니다.
-접촉 강성 및 조립 품질: 표면 거칠기는 부품 간의 접촉 면적에 영향을 미치며, 이는 다시 조립 중 접촉 강성과 하중 분포에 영향을 줍니다.
- 내식성: 표면이 매끄러울수록 틈이 적고 부식성 매체가 축적될 가능성이 적으므로 내식성이 더 좋습니다.
- 광학적 특성: 거울과 같이 빛을 반사해야 하는 부품의 경우 광학 성능을 보장하려면 표면 거칠기가 매우 낮아야 합니다.
CNC 가공에서 표면 조도에 영향을 미치는 요인
표면 마감은 다양한 요인의 영향을 받을 수 있으며 주요 요인은 다음과 같습니다.
처리 방법
가공 방법(예: 선삭, 밀링, 연삭, 연마 등)에 따라 표면 특성이 달라집니다. 예를 들어, 연삭하면 회전하는 것보다 표면이 더 부드러워지는 경우가 많습니다.
도구 상태
공구의 재질, 형상, 날카로움, 마모 상태 등은 표면 마감에 상당한 영향을 미칩니다. 무디거나 마모된 도구는 표면 조도가 좋지 않게 만듭니다.
처리 매개변수
절삭 속도, 이송 속도 및 절삭 깊이가 포함됩니다. 절단 속도가 높을수록 표면이 더 부드러워질 수 있지만 너무 높을 경우 공구의 열 손상으로 인해 표면 품질이 저하될 수도 있습니다. 이송률과 절삭 깊이가 작을수록 표면 거칠기가 줄어들 수 있습니다.
공작물 재료
재료마다 경도, 인성, 내부 응력 상태 등 가공 특성이 다르며 이는 가공 후 표면 마감에 영향을 미칩니다. 특정 재료는 높은 마감을 달성하는 것이 더 쉬울 수 있지만 다른 재료는 어려울 수 있습니다.
냉각수 사용
절삭유는 절삭 영역의 온도를 낮추고 윤활을 제공하며 공구 마모를 줄여 가공 표면의 매끄러움을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 부적절하게 사용하면 표면이 오염되거나 부식될 수도 있습니다.
표면 조도 측정
1. 비교방법
측정된 표면의 거칠기 값을 특정 값이 표시된 거칠기 샘플과 비교하여 결정하는 방법입니다.
특징: 측정이 쉽고 작업장의 현장 측정에 사용되며 중간 또는 거친 표면의 측정에 자주 사용됩니다.
2. 가벼운 절편 방법
광단면의 원리를 이용한 표면거칠기를 측정하는 방법.
사용된 기기: 광단면현미경(이중관현미경)
선삭, 밀링, 대패 또는 기타 유사한 방법으로 가공된 금속 부품의 평면 또는 원통형 표면을 측정하는 데 적합합니다. Rz=~80μm인 표면을 측정하는 동시에 Ry 값을 얻는 데 적합합니다.
3. 개입방법
광파 간섭의 원리를 사용하십시오.
사용된 기기: 간섭 현미경.
매우 매끄러운 표면(Rz=0.025~0.84m) 측정에 적합합니다.
4. 터치니들 방식
바늘 끝을 통해 미세한 요철의 단면 형상을 느끼는 방법이 접촉식 측정입니다.
측정기: 전기 프로파일 측정기
측정 범위: Ra=0.025~5μm 표면
특징: 빠르고 안정적이며 작동하기 쉽고 자동 측정 및 마이크로컴퓨터 데이터 처리를 쉽게 실현할 수 있습니다. 측정된 표면은 긁히기 쉽습니다.
표면 특성, 가공 방법 및 표면 거칠기 적용 사례
| 표면 특성 | 라/μm | 가공 방법 | 어플리케이션 | |
| 거친 표면 | 살짝 보이는 칼자국 | ≤ 20 | 황삭 터닝, 황삭 대패, 황삭 밀링, 드릴링, 파일링, 톱질 | 샤프트 끝면, 모따기, 드릴 구멍, 기어 및 풀리 측면, 키홈 바닥 |
| 반 매끄러운 표면 | 미세 가공 마크 | ≤ 10 | 터닝, 플래닝, 밀링, 보링, 드릴링, 황삭 리밍 | 샤프트에 베어링과 기어가 설치되지 않은 비맞춤 표면, 패스너의 자유 조립 표면, 샤프트 및 구멍의 언더컷 |
| 미세 가공 마크 | ≤ 5 | 터닝, 플래닝, 밀링, 보링, 연삭, 드로잉, 거친 긁기, 압연 | 반제품 표면, 요구 사항이 일치하지 않고 다른 부품과 결합된 상자, 브래킷, 커버, 슬리브 등의 표면 | |
| 가공 흔적이 선명하게 보이지 않습니다 | ≤ 2.5 | 터닝, 플래닝, 밀링, 보링, 연삭, 드로잉, 스크래핑, 프레싱 및 톱니 밀링 | 완성된 표면, 베어링 장착용 상자의 보링 표면, 기어 작업 표면에 가깝습니다. | |
| 매끄러운 표면 | 가시적인 처리 추적 방향 | ≤ 1.25 | 터닝, 보링, 풀링, 스크래핑, 미세 리밍, 기어 연삭, 롤링 | 원통형 핀, 테이퍼 핀, 롤링 베어링과 결합 표면 |
| 가공 궤적 방향의 미세 식별 | ≤ 0.63 | 정밀 리밍, 정밀 보링, 연삭 및 긁기, 압연 | 고정밀 선반의 가이드 레일 표면 | |
| 가공 흔적의 방향을 식별할 수 없음 | ≤ 0.32 | 정밀 연삭, 호닝, 연삭, 슈퍼 마무리 | 정밀 공작기계 스핀들 테이퍼 홀, 상부 원추형 표면, 엔진 크랭크 샤프트, 캠 샤프트 작업 표면, 고정밀 기어 톱니 표면 | |
| 매우 매끄러운 표면 | 어두운 광택 표면 | ≤ 0.16 | 미세연삭, 연삭, 일반연마 | 실린더 라이너 내면, 피스톤 핀면 |
| 밝은 광택 표면 | ≤ 0.08 | 초미세 연삭, 미세 연마, 경면 연삭 | 정밀 공작기계의 스핀들 저널 표면, 롤링 베어링의 볼, 고압 오일 펌프의 플런저와 플런저 슬리브의 결합 표면 | |
| 거울 같은 광택 표면 | ≤ 0.04 | |||
| 거울 표면 | ≤ 0.01 | 경면연삭, 초정밀연삭 | 고정밀 측정기 및 측정 블록의 작업 표면 및 광학 기기의 금속 거울 표면 | |
맺음말
표면 마무리는 재료 표면의 평탄성과 매끄러움을 나타냅니다. 이는 표면 처리 품질을 측정하는 중요한 매개변수입니다. 정확한 표면 마감을 달성하는 것은 어렵고 비용이 더 많이 들 수 있지만 걱정할 필요가 없습니다. 우리는 이러한 문제를 극복하는 데 필요한 지원을 제공하는 전담 팀을 보유하고 있습니다.EASIAHOME은 가공 부품의 표면 마감 요구 사항을 달성하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
